CN104030289A - 一种石墨部件净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石墨部件净化装置，该装置包括设有底座且呈圆筒状的外壳、置于所述外壳一侧的密封门、置于所述外壳内的空腔和置于所述空腔内的放置石墨部件的支架；所述外壳上均布有与电源相连的三个带有冷却水夹套的电极，其上部设有尾气管口，其底部设有进气管口；所述外壳与所述空腔相接处设有隔热石墨网；所述空腔与所述支架之间设有三个石墨电极，该三个石墨电极与所述三个带有冷却水夹套的电极一一对应相接；所述尾气管口与真空泵相连；所述进气管口与氯气罐相连。本发明可以有效地将石墨部件内的杂质除掉，从而保证多晶硅的纯度。
Description
技术领域
本发明涉及一种净化装置，尤其涉及一种石墨部件净化装置。
背景技术
多晶硅电极使用的石墨部件均为高纯石墨，但石墨部件在加工制作的过程中会被污染，石墨部件表面以及内部会污染进金属杂质、硼、磷、砷、油脂等，污染物含有的金属元素、硼、磷、砷等，在多晶硅生产过程中，石墨部件是和多晶硅产品直接接触的，石墨部件内的杂质会进入到多晶硅产品内，影响到多晶硅产品纯度。
目前，石墨部件的净化技术主要由以下两种：
一种是使用强酸（浓硝酸）进行浸泡，然后再使用纯水进行清洗、干燥。该方法利用强酸的氧化性将有机物和金属氧化分解并溶于强酸，通过浸泡达到将石墨部件氧化的目的，但强酸浸泡的缺点是在浸泡的过程中容易将其它物质带进石墨部件中，而且强酸操作起来带有一定的危险性，同时会带来大量的废酸和废水，增加了废水排放量。
还有一种为高温煅烧，将内部的有机物高温分解。该方法操作时存在一定的操作危险性，而且高温煅烧后冷却需要一定时间，周期较长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可保证多晶硅纯度的石墨部件净化装置。
为解决上述问题，本发明所述的一种石墨部件净化装置，其特征在于：该装置包括设有底座且呈圆筒状的外壳、置于所述外壳一侧的密封门、置于所述外壳内的空腔和置于所述空腔内的放置石墨部件的支架；所述外壳上均布有与电源相连的三个带有冷却水夹套的电极，其上部设有尾气管口，其底部设有进气管口；所述外壳与所述空腔相接处设有隔热石墨网；所述空腔与所述支架之间设有三个石墨电极，该三个石墨电极与所述三个带有冷却水夹套的电极一一对应相接；所述尾气管口与真空泵相连；所述进气管口与氯气罐相连。
所述三个带有冷却水夹套的电极中的每一个上均设有冷却水出水接口、冷却水进水接口。
所述尾气管口的中心线与所述进气管口的中心线相错。
所述三个带有冷却水夹套的电极的材质均为紫铜。
所述尾气管口处设有传感器，该传感器连有氯气检测仪。
所述空腔内设有温度传感器，该温度传感器的一端与温控仪相连，其另一端分别与所述三个石墨电极相连。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明中通过带有冷却水夹套的电极对空腔内加热，使空腔内的温度达到600℃，此时石墨部件内的P、B和金属杂质在600℃的高温下，形成氯化物，随着氯气的充入、排放带出本发明，从而达到净化石墨部件的目的。
2、由于本发明对石墨部件净化除杂是在一个密闭的空腔内进行，因此，可以有效地将石墨部件内的杂质除掉，从而保证多晶硅的纯度。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明的侧视图。
图2为本发明的主视图。
图中：1—带有冷却水夹套的电极 2—冷却水出水接口 3—冷却水进水接口 4—外壳 5—隔热石墨网 6—支架 7—石墨部件 8—石墨电极 9—尾气管口 10—进气管口11—密封门。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种石墨部件净化装置，该装置包括设有底座且呈圆筒状的外壳4、置于外壳4一侧的密封门11、置于外壳4内的空腔和置于空腔内的放置石墨部件7的支架6。外壳4上均布有与电源相连的三个带有冷却水夹套的电极1，其上部设有尾气管口9，其底部设有进气管口10；外壳4与空腔相接处设有隔热石墨网5；空腔与支架6之间设有三个石墨电极8，该三个石墨电极8与三个带有冷却水夹套的电极1一一对应相接；尾气管口9与真空泵相连；进气管口10与氯气罐相连。
其中：三个带有冷却水夹套的电极1中的每一个上均设有冷却水出水接口2、冷却水进水接口3。
尾气管口9的中心线与进气管口10的中心线相错。
三个带有冷却水夹套的电极1的材质均为紫铜。
尾气管口9处设有传感器，该传感器连有氯气检测仪。
空腔内设有温度传感器，该温度传感器的一端与温控仪相连，其另一端分别与三个石墨电极8相连。
使用时，将需要净化的石墨部件7摆放在支架6上，关闭密封门11，从尾气管口9将空腔内的抽真空至-0.01MPa，将炉内的湿气、颗粒等杂质去除，然后充氮气（99.95%）至0.01MPa，然后再抽真空充氮气。
启动电源，通过带有冷却水夹套的电极1对空腔内加热，冷却水从冷却水进水接口3通入，从冷却水出水接口2流出，通过三个石墨电极8给空腔内加热，当达到设定温度600℃时，三个石墨电极8停止加热，并从进气管口10通入氯气，利用下列反应：
M+Cl2=MCl2 M指金属
2P+5Cl2=2PCl5
2B+3Cl2=2BCl3
石墨部件7内的P、B和金属杂质在600℃的高温下，形成氯化物，随着氯气的充入、排放带出本发明，反应5~8小时，最终达到净化石墨部件的目的。
净化完成后，关闭电源，停止氯气供应，从进气管口10通入氮气，一方面置换空腔内的氯气，另一方面对石墨部件7进行降温，降温至室温时，通过尾气管口9处的检测点检测是否存在氯气，检测合格后将本发明内压力排放至常压，打开密封门11，将洁净的石墨部件7用在多晶硅还原炉内。
Claims (5)
1.一种石墨部件净化装置，其特征在于：该装置包括设有底座且呈圆筒状的外壳（4）、置于所述外壳（4）一侧的密封门（11）、置于所述外壳（4）内的空腔和置于所述空腔内的放置石墨部件（7）的支架（6）；所述外壳（4）上均布有与电源相连的三个带有冷却水夹套的电极（1），其上部设有尾气管口（9），其底部设有进气管口（10）；所述外壳（4）与所述空腔相接处设有隔热石墨网（5）；所述空腔与所述支架（6）之间设有三个石墨电极（8），该三个石墨电极（8）与所述三个带有冷却水夹套的电极（1）一一对应相接；所述尾气管口（9）与真空泵相连；所述进气管口（10）与氯气罐相连。
2.如权利要求1所述的一种石墨部件净化装置，其特征在于：所述三个带有冷却水夹套的电极（1）中的每一个上均设有冷却水出水接口（2）、冷却水进水接口（3）。
3.如权利要求1所述的一种石墨部件净化装置，其特征在于：所述尾气管口（9）的中心线与所述进气管口（10）的中心线相错。
4.如权利要求1所述的一种石墨部件净化装置，其特征在于：所述尾气管口（9）处设有传感器，该传感器连有氯气检测仪。
5.如权利要求1所述的一种石墨部件净化装置，其特征在于：所述空腔内设有温度传感器，该温度传感器的一端与温控仪相连，其另一端分别与所述三个石墨电极（8）相连。
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